Revolucionāra optiskās jaudas mērīšanas metode

Revolucionāra optiskās jaudas mērīšanas metode
Lāzerivisu veidu un intensitātes ir visur, sākot no acu ķirurģijas rādītājiem līdz gaismas stariem un beidzot ar metāliem, ko izmanto apģērbu audumu un daudzu izstrādājumu griešanai. Tos izmanto printeros, datu glabāšanā unoptiskie sakari; Ražošanas pielietojumi, piemēram, metināšana; Militārie ieroči un šaujamieroči; Medicīniskais aprīkojums; Ir daudz citu lietojumprogrammu. Jo svarīgāka loma irlāzers, jo steidzamāka ir nepieciešamība precīzi kalibrēt tā izvades jaudu.
Tradicionālajām lāzera jaudas mērīšanas metodēm ir nepieciešama ierīce, kas var absorbēt visu starā esošo enerģiju kā siltumu. Mērot temperatūras izmaiņas, pētnieki var aprēķināt lāzera jaudu.
Taču līdz šim nebija iespējas precīzi izmērīt lāzera jaudu ražošanas laikā reāllaikā, piemēram, kad lāzers sagriež vai izkausē objektu. Bez šīs informācijas dažiem ražotājiem var nākties tērēt vairāk laika un naudas, lai novērtētu, vai to daļas pēc ražošanas atbilst ražošanas specifikācijām.
Radiācijas spiediens atrisina šo problēmu. Gaismai nav masas, bet tai ir impulss, kas piešķir tai spēku, kad tā atsitas pret objektu. 1 kilovata (kW) lāzera stara spēks ir mazs, bet jūtams – apmēram smilšu grauda svara. Pētnieki ir izstrādājuši revolucionāru metodi, lai izmērītu lielu un mazu gaismas jaudas daudzumu, nosakot starojuma spiedienu, ko gaisma rada uz spoguļa. Radiācijas manometrs (RPPM) ir paredzēts lielai jaudaigaismas avotiizmantojot augstas precizitātes laboratorijas svarus ar spoguļiem, kas spēj atstarot 99,999% gaismas. Lāzera staram atsitoties no spoguļa, līdzsvars reģistrē tā radīto spiedienu. Pēc tam spēka mērījums tiek pārveidots par jaudas mērījumu.
Jo lielāka ir lāzera stara jauda, ​​jo lielāka ir atstarotāja pārvietošanās. Precīzi nosakot šī pārvietojuma lielumu, zinātnieki var jutīgi izmērīt stara jaudu. Iesaistītais stress var būt ļoti minimāls. Īpaši spēcīgs 100 kilovatu stars iedarbojas ar spēku 68 miligramu diapazonā. Precīzai radiācijas spiediena mērīšanai ar daudz mazāku jaudu ir nepieciešama ļoti sarežģīta konstrukcija un pastāvīgi pilnveidota inženierija. Tagad piedāvā oriģinālo RPPM dizainu lielākas jaudas lāzeriem. Tajā pašā laikā pētnieku komanda izstrādā nākamās paaudzes instrumentu ar nosaukumu Beam Box, kas uzlabos RPPM, izmantojot vienkāršus tiešsaistes lāzera jaudas mērījumus un paplašinot noteikšanas diapazonu līdz mazākai jaudai. Vēl viena agrīnajos prototipos izstrādātā tehnoloģija ir Smart Mirror, kas vēl vairāk samazinās skaitītāja izmēru un nodrošinās iespēju noteikt ļoti mazus jaudas apjomus. Galu galā tas paplašinās precīzus radiācijas spiediena mērījumus līdz līmeņiem, ko izmanto radioviļņi vai mikroviļņu stari, kuriem pašlaik ļoti trūkst iespēju precīzi izmērīt.
Lielāku lāzera jaudu parasti mēra, vēršot staru uz noteiktu daudzumu cirkulējošā ūdens un nosakot temperatūras paaugstināšanos. Iesaistītās tvertnes var būt lielas, un pārnesamība ir problēma. Kalibrēšanai parasti ir nepieciešama lāzera pārraide uz standarta laboratoriju. Vēl viens neveiksmīgs trūkums: detektoru var sabojāt lāzera stars, kas tam jāmēra. Dažādi starojuma spiediena modeļi var novērst šīs problēmas un nodrošināt precīzus jaudas mērījumus lietotāja vietnē.